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人源DNA拓扑异构酶Ⅱβ结合蛋白1(TopBP1)是作为一种DNA损伤应急蛋白被发现的。但是随着研究的不断深入，发现它参与了细胞生活史的各个方面，尤其是TopBP1作为ATR/ATM信号通路中ATR的直接强有力激活因子控制着细胞周期的进程、DNA损伤修复、转录的激活以及细胞凋亡或衰老等多条信号途径。尽管相关文献已经报道了TopBP1在细胞中的诸多功能，但是其执行功能的分子机制如何目前研究的还不是很清楚。
我们利用单波长反常散射的方法解析了TopBP1 N端结构域（TopBP1N，1-290位残基）2.4(A)分辨率的晶体结构，其结构呈长棒状，由三个串联的BRCT结构域组成。BRCT结构域由4段α-螺旋环绕同向平行的4段β-折叠组成。有趣的是，除了以往生化文献中报道的两个BRCT结构域（BRCT1:103-197位残基;BRCT2:203-284位残基），我们还发现7-98位残基也形成了一个BRCT结构域(BRCT0)，而这种BRCT以三联体的形式出现也属首次发现。
我们首先通过结构比对的方法分析了TopBP1N中3个BRCT结构域的功能。以往的研究认为BRCT结构域具有结合磷酸化Ser/Thr(pSer/pThr)的功能。在BRCA1（第一个发现BRCT结构域的蛋白）中，其残基S1655和K1702介导了pSer/pThr的结合。因此，我们将TopBP1N的3个BRCT结构域与BRCA1第一个BRCT结构域进行了结构比对。相应于BRCA1中的两个关键性氨基酸S1655和K1702，在BRCT1中为T114和K155，在BRCT2中为T208和K250，揭示BRCT1和BRCT2也可能具有识别并结合pSer/pThr的功能。而在BRCT0中，相应的氨基酸则变成了疏水氨基酸L14和V67，揭示其可能并不具有结合pSer/pThr的功能。有研究表明单个的BRCT结构域可以与其他蛋白质发生相互作用，因而我们比对了BRCT0与MCPH1N的结构，发现二者结构很相似，故推测BRCT0也具有类似于MCPH1N的结合其他蛋白的功能。
串联的BRCT结构域结合磷酸化肽段需要满足两个条件:位于第一个BRCT结构域表面上结合pSer/pThr的口袋和位于两个BRCT结构域之间的疏水裂隙。我们比较了串联的BRCT1-2与MCPH1，BRCA1，MDC1，TopBP1-BRCT7-8（四者均可以结合磷酸化肽段）的晶体结构，发现他们之间有很高的结构相似性，故推测BRCT1-2也具有结合磷酸化Ser/Thr肽段的功能。
有研究指出，TopBP1的N端结构域可以结合Rad9磷酸化的C末端(pSer387)，我们重组表达了只含有BRCT1-2的蛋白TopBP1-BRCT1-2，并设计合成了一段Rad9 C末端的磷酸化小肽(pSer387)。通过SPR实验证实TopBP1-BRCT1-2是结合磷酸化肽段的部位，这和我们结构推测的结果是一致的。
总之，TopBP1N晶体结构的解析为我们认识其功能提供了分子基础，我们希望这能帮助我们来设计一些针对TopBP1的特异性阻断剂，来更好地研究它在细胞周期检查点的调节作用。